DE3414731A1 - Kleinstrelais - Google Patents
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Description
34H731
Kleinstrelais
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kleinstrelais mit einem der Halterung der Magnetspule und
des Federkontaktsatzes dienenden Federbock, dessen Bodenwandung nach aussen hin mit Steck- oder Lötan-Schlüssen
versehen ist.
Der Durchführung von Schaltfunktionen dienende Relais werden in der Regel stehend eingebaut, wobei der Feder-Kontaktsatz
parallel zur Magnetspule angeordnet ist. Der im Bereich des einen Endes der Magnetspule angeordnete,schwenkbare
Anker ist demzufolge im Bereich seines Gelenkpunktes mit einem abgewinkelten Fortsatz versehen,
welcher über entsprechende Isolierstücke auf die beweglichen Kontakte des Federkontaktsatzes wirkt.
Aufgrund der zunehmenden Miniaturisierung von elektrischen Schaltkreisen besteht zunehmend der Wunsch nach Relais
kleinerer Bauweise mit insbesondere reduzierter Einbauhöhe. Aus diesem Grunde wurden somit Kleinstrelais entwickelt,
bei welchen unter Aufrechterhaltung eines parallel zu der Magnetspule angeordneten Federkontaktsatzes
und senkrechter Anordnung dieser Elemente in Bezug auf die Bodenplatte des vorgesehenen Federbockes
die Baulängen der Magnetspule und des parallel dazu angeordneten Federkontaktsatzes entsprechend reduziert
wurden. Durch die Verkürzung der vorgesehenen Magnetspule ergab sich jedoch eine entsprechende Reduzierung
der Kraft des Magnetgestells, was der Reduzierung der Gesamtbauhöhe derartiger Kleinstrelais Grenzen setzt.
Es ist somit bereits ein Kleinstrelais bekannt, bei welchem im Hinblick auf eine möglichst große Reduzierung
der Bauhöhe des Relais der Einbau in entsprechende
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Karten mit geringem gegenseitigem Abstand möglich ist, in welchem Fall der Federkontaktsatz oberhalb der liegend
angeordneten Magnetspule angeordnet ist. Bei einer derartigen Bauweise eines Kleinstrelais erweist es sich jedoch
als nachteilig, daß die einzelnen Federkontakte des Federkontaktsatzes abgewinkelt ausgebildet werden
müssen, wobei zudem Isolationsprobleme auftreten, weil die Leitungsanschlüsse der Magnetspule sich mit
den Leitungsanschlüssen des Federkontaktsatzes kreuzen.
Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kleinstrelais mit sehr geringer Bauhöhe zu schaffen,
bei welchem die im Bereich der Bodenplatte vorgesehenen Steck- oder Lötanschlüsse für die Magnetspule einerseits
und für die elektrischen Kontakte andererseits getrennt angeordnet werden können,ohne daß dabei im
Inneren des Kleinstrelais diagonal verlaufende Leitungsverbindungen vorgesehen werden müssen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, daß die
Längsachse der Magnetspule senkrecht zur Längsachse des Federkontaktsatzes angeordnet ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der Unteransprüche.
Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden, wobei
auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen:
Figur 1 eine seitliche Schnittansicht des Kleinstrelais gemäss der Erfindung,
Figur 2 eine Draufsicht auf das in Figur 1 dargestellte Kleinstrelais und
Figuren 3 und 4 Schnittansichten entlang der Linien C-D
bzw. E-F von Figur 1.
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Figur 5 Schnitt durch den oberen Teil der Haube und des Betätigungssteges mit einer abgewandelten Ausführung
,
Figur 6 Schnitt durch ein Kleinstrelais nach einer zweiten Ausführung entsprechend der Linie VI-VI
in Figur 6.
Figur 7 Stirnansicht des Relais nach Figur 6 mit einem Teilschnitt gemäss der Linie VII-VII in Figur 6.
Figur 8 Schnitt durch ein Kleinstrelais nach einer dritten Ausführung entsprechend der Linie VIII-
VIII in Figur 9.
Figur 9 Stirnansicht des Relais nach Figur 8.
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Entsprechend Figur 1 weist das erfindungsgemässe Kleinstrelais
nach unten hin einen Federbock 1 auf, auf welchem eine das Kleinstrelais nach aussen abdichtende Haube
2 aus einem transparenten Kunststoffmaterial aufgesteckt ist. Der Federbock 1 dient als Träger für eine Magnetspule,
3, welche aus einem zylindrischen Kern 4 , einem aus Kunststoffmaterial bestehenden Spulenkörper 5 , einer
elektrischen Wicklung 6 , einem aussen um den Spulenkörper 5 und die Wicklung 6 herumführenden Joch 7,
und einem verschwenkbaren Anker 8 aufgebaut ist.
Die Längsachse 9 des zylindrischen Kerns 4 der Magnetspule 3 verläuft dabei parallel zu der Bodenplatte 10
des Federbockes 1.
Der aus Isoliermaterial bestehende Spulenkörper 5 der Magnetspule 3 ist im Bereich des verschwenkbaren Ankers
8 mit einem in der Nähe des Federbockes 1 angeordneten , blockförmigen Ansatz 11 versehen, welcher nach oben hin
mit einer querverlaufenden Nut 12 versehen ist , in welcher der verschwenkbare Anker 8 zu liegen gelangt.
In diese Nut 12 ragt von der Außenseite her eine Nase 13 , wobei diese Nase 13 in Bezug auf die Stirnfläche
des Jochs 7 derart nach unten versetzt ist, daß unter den elastischen Eigenschaften des blockförmigen Ansatzes
11 des Spulenkörpers 5 der schwenkbare Anker 8 im Ruhezustand in die von der Stirnfläche des zylindrischen
Kerns 4 abgehobene Position geschwenkt wird. Mit Hilfe des blockförmigen Ansatzes 11 des Spulenkörpers
5 und der in die Nut 12 ragenden Nase wird somit gleichzeitig das Gelenk und die Abhebefeder für
den schwenkbaren Anker 8 gebildet.
Der
in Bezug auf die Bodenplatte 10 des Federbocks 1 senkrecht angeordnete, verschwenkbare Anker weist an seinem
oberen , freien Ende eine rechteckige Öffnung 14 auf,
in welche ein Fortsatz 15 eines flach ausgebildeten
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Betätigungssteges 16 hineinragt. Dieser Betätigungssteg
16 führt dabei oberhalb der Magnetspule 3 auf die andere
Seite des Kleinstrelais, an welcher Stelle der Federkontaktsatz 17 angeordnet ist. Dieser Federkontaktsatz
besteht dabei unter Berücksichtigung von Figur 2 aus zwei ümschaltkontaktsätzen 18,19, welche gemeinsam
mit Hilfe des BetätigungsSteges 16 aktivierbar sind.
Der Betätigungssteg 16 weist zu diesem Zweck zwei auf der gegenüberliegenden Seite des Fortsatzes 15 angeordnete
Stegabschnitte 20 , 21 auf, welche mit entsprechenden Fortsätzen 22,23 versehen sind, die durch rechteckige
öffnungen 24,25 der Umschaltfedern 26,27 der beiden Umschaltkontaktsätze 18,19 hindurchragen. Die beiden
Umschaltfedern 26,27 sowie die parallel dazu angeordneten Ruhekontaktträger 28,29 und Arbeitskontaktträger 30,31
sind im oberen Bereich mit Kontaktstücken 32 versehen, von welchen jeweils zwei in Abhängigkeit der Schwenkposition
der Umschaltfedern 26,27 in Berührung bringbar sind, wodurch wahlweise eine elektrische Verbindung
der Umschaltfedern 26,27 mit den Ruhekontaktträger 28,29 oder den Arbeitskontaktträger 30,31 herstellbar ist.
Die durch die Elemente 26-31 gebildeten Federkontaktsätze sind nach unten hin mit
Steck- bzw. Lötanschlüssen 33 bis 35 versehen, wobei diese Steck - bzw. Lötanschlüsse 33 bis 35 mechanisch innerhalb des Federbockes 1 positionsmässig fixiert sind. Diese Positionierung der Steck- bzw. Lötanschlüsse 33 bis 35 innerhalb des Federbockes 1 erfolgt dabei dadurch, daß diese Steck- bzw. Lötanschlüsse 33 bis während des Herstellungsvorgangs des Federbockes 1 von der Kunststoffmasse umspritzt werden.
Steck- bzw. Lötanschlüssen 33 bis 35 versehen, wobei diese Steck - bzw. Lötanschlüsse 33 bis 35 mechanisch innerhalb des Federbockes 1 positionsmässig fixiert sind. Diese Positionierung der Steck- bzw. Lötanschlüsse 33 bis 35 innerhalb des Federbockes 1 erfolgt dabei dadurch, daß diese Steck- bzw. Lötanschlüsse 33 bis während des Herstellungsvorgangs des Federbockes 1 von der Kunststoffmasse umspritzt werden.
Die aus den einzelnen Federkontakten 26 bis 31 bestehenden Federkontaktsätze 17 sind entsprechend der vorliegenden
Erfindung derart angeordnet, daß die Längsachse des Federkontaktsatzes 17 senkrecht zur Längsachse
9 des zylindrischen Kerns 4 der Magnetspule 3 verläuft.
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Die einzelnen Federkontakte 26bis 31 können somit im wesentlichen senkrecht durch die Bodenplatte 10
durchgeführt werden, wobei jedoch die Steck-bzw. Lötanschlüsse 34 der Umschaltfedern 26,27 unter Ausbildung
einer Z-förmigen Konfiguration durch die Bodenplatte des Federbockes 1 hindurchgeführt werden, während
die beiden Steck- bzw. Lötanschlüsse 33 der auf der Seite der Magnetspule 3 zu liegen gelangenden Ruhekontaktträger
28,29 entsprechend der Darstellung unter Verwendung einer diagonalen Versetzung hindurchgeführt sind,
wodurch erreicht werden kann, daß unter Aufrechterhaltung eines geringen Abstandes zwischen den einzelnen Kontaktfedern
26-31 die dazugehörigen Steck- bzw. Lötanschlüsse 33 bis 35 auf der Außenseite des Federbockes 1 einen
relativ hohen, gegenseitigen Abstand besitzen, so daß im Hinblick auf die geforderten Isolierungseigenschaften
ausreichend große Kriechstrecken zwischen den einzelnen Steck- bzw. Lötanschlüssen 33 bis 35 vorhanden sind.
Im Hinblick auf eine Verbesserung der elektrischen Isoliereigenschaften zwischen den beiden Umschaltkontaktsätzen
18 und 19 ist gemäss Figur 2 eine vorgesehene Zwischenwand 36 vorgesehen, welche durch eine
entsprechende Anformung innerhalb des Federbockes 1 gebildet ist. Entsprechend Figur 4 ragt diese durch
den Federbock 1 gebildete Zwischenwand 3 6 bis in den Bereich der Innenwandung der Haube 2, wodurch zusätzlich
eine gewisse Führung des mit den beiden Stegabschnitten 20,21 versehenen BetätigungsSteges 16 erreicht werden
kann. Der Federbock 1 ist zusätzlich mit zwei nach oben ragenden Ansätzen 37,38 versehen, welche eine gute
Positionierung der Ruhe- bzw. Arbeitskontaktträger 28 bis 31 gewährleisten.
Entsprechend Figuren 1 und 3 dient der an dem Spulenkörper 5 vorgesehene blockförmige Ansatz 11 zusätzlich
der Halterung zweier Steck- bzw. Lötanschlüsse 39,40f
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an welchen die Enden der elektrischen Wicklung 6 beispielsweise durch Anlöten befestigt sind.
Diese Steck- bzw. Lötanschlüsse 39,40 sind dabei winkelförmig ausgelegt, wobei die äußeren Enden durch
entsprechende Ausnehmungen innerhalb der Bodenplatte
10 des Federbockes 1 nach außen ragen.
Entsprechend Figuren 3 und 4 ist das erfindungsgemässe Kleinstrelais zusätzlich mit einem entlang der Mittelebene
des Relais angeordneten Steck- bzw. Lötanschluß 41 versehen, welcher als Erdungsanschluß für das betreffende
Relais dient. Anhand von Figur 4 ist schließlich noch erkennbar, daß die Steck- bzw. Lötanschlüsse
33 bis 35 der beiden Umschaltkontaktsätze 18,19 seitlich nach außen versetzt durch die Bodenplatte 10
des Federbocks 1 hindurch geführt sind, was ebenfalls der Verbesserung der elektrischen Isoliereigenschaften
zwischen den einzelnen Steck- bzw. Lötanschlüssen 33 bis 35 dient.
Während entsprechend Figur 1 die noch erforderliche Ankerfeder des verschwenkbaren Ankers 8 mit Hilfe der
in die Nut 12 ragenden Nase 13 des blockförmigen Ansatzes
11 gebildet ist, so kann diese Feder auch durch einen
durch das Isoliermaterial des Ansatzes 11 gebildeten
Federschenkel 44 (Fig. 8,9) erreicht werden, welcher auf die äußere Fläche eines im Bereich des Gelenkpunktes
abgewinkelt ausgebildeten Ankers drückt. Anstelle eines derartigen, aus Kunststoffmaterials bestehenden, Federlappens
kann jedoch ebenfalls ein aus Metall gefertigtes Winkelstück 43 (Fig. 6,7) vorgesehen sein, welches in
einen entsprechenden Schlitz des blockförmigen Ansatzes aus Isoliermaterial bestehenden Hohlkörpers eingesetzt
ist.
Im Bereich der vorliegenden Erfindung können fernerhin die im Bereich des Betätigungssteges 16 vorgesehenen
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Steges 16 liegenden Flächen des Federbocks 1 mit vorspringenden
Ansätzen 42 versehen werden, welche im Abstand zum Betätigungssteg 16 angeordnet sind, und dem
Betätigungssteg 16 eine gewisse Führung verleihen und verhindern, daß der Betätigungssteg in Schwingungen
geraten kann, falls von außen her auf das Kleinstrelais Vibrationen ausgeübt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es sich schließlich noch als zweckmässig erweisen, wenn auf dem
Betätigungssteg eine Kontaktbrücke und/oder ein Permanentmagnet angeordnet wird, wobei diese Elemente in Verbindung
mit feststehenden Kontaktstücken oder einem Reed-Schalter das Schließen oder öffnen eines oder weiterer
Stromkreise hervorrufen können.
Vorteil der vorgeschlagenen erfindungsgemässen Lösung
ist, daß sich die Steuerstrom- und Schaltstromkreise sich nicht kreuzen und daß eine geringe Montagefläche
bei kleiner Bauhöhe auf der Leiterplatte erreicht wird. Nachdem der Spulenkörper als Halteelement für den Anker
dient, und der Spulenkörper tragendes Element für das Magnetgestell ist , kann die geforderte Miniaturisierung
erreicht werden, ohne daß die Magnetkraft herabgesetzt werden muß, wie dies bei Kleinstrelais vergleichbarer
Größe der Fall ist. Überdies fällt die bekannterweise vorhandene Ankerhaltefeder fort, so daß sich auch eine
einfache Einsteck- Montage für den Anker ergibt. Nachdem der Anker bezüglich der Spule den Kontaktfedern
genau gegenüber liegt, ergeben sich weitestmögliche Luft- und Kriechstrecken zwischen Magnet- und Kontaktsystem
von etwa 8 bis 14 mm, so daß ein solches Relais höchsten Sicherheitsanforderungen, z.B. denen des
Untertage-Bergbaus, entspricht.
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- Leerseite -
Claims (12)
1. Kleinstrelais mit einem der Halterung der Magnetspule
und des Federkontaktsatzes dienenden Federbock, dessen Bodenplatte nach außen hin mit Steck- oder Lötanschlüssen
versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Längsachse (9)
der Magnetspule (3) senkrecht zur Längsachse des Federkontaktsatzes (17) angeordnet ist.
2. Kleinstrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Längsachse des
10 Federkontaktsatzes (17) senkrecht zur Bodenplatte (10) des Federbocks (1) angeordnet ist, während die Längsachse
(9) der Magnetspule (3) parallel zur Bodenplatte (10) des Federbocks (1) verläuft.
Telephon: Telex:
w Lindau (0 83 82) 54374(pat-d)
50 25 Telegramm-Adresse:
Facsimile/Telecopier Bankkonten:
Post Lindau Bayer. Vereinsbank Lindau (B) Nr. 120 8578 (BLZ 735 200 74)
« (08382)24222 Hypo-Bank Lindau (B) Nr. 6670-278920(BLZ 733 204 42)
Postscheckkonto München 295 25-80?
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3. Kleinstrelais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß an dem freien Ende
des verschwenkbaren Ankers (8) der Magnetspule (3) ein aus Isoliermaterial bestehender flacher Betätigungssteg
(16) angelenkt ist, welcher auf den bzw. die beweglichen Umschaltfedern (26,27) des Federkontaktsatzes
(17) wirkt.
4. Kleinstrelais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der verschwenkbare
Anker (8) der Magnetspule (3) auf der von dem Feder-Kontaktsatz (17) abliegenden Seite der Magnetspule
(3) angeordnet ist und dass der Betätigungssteg (16) auf der gegenüberliegenden Seite der Bodenplatte (10)
des Federbockes (1) parallel zu demselben verläuft.
5. Kleinstrelais nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Betätigungssteg (16) sich auf der Seite des Federkontaktsatzes (17) in zwei getrennte Stegabschnitte
(20,21) aufgabelt , welche auf die beweglichen Umschaltfedern (26,27) zweier getrennter Umschaltkontaktsätze
(19,18) wirken.
6. Kleinstrelais nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der verschiebbare Betätigungssteg (16) zusätzlich mit
einer Kontaktbrücke und/oder einem Permanentmagneten versehen ist, welche Elemente in den Wirkbereich feststehender
Kontaktstücke und/oder feststehender Reed-Schalter bringbar sind.
·—3 —
7. Kleinstrelais nach einem der vorigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die
Magnetspule (3) mit einem aus Isoliermaterial bestehenden Spulenkörper (5) versehen ist, welcher seitlich
einen blockförmigen Ansatz (11) mit einem der schwenkbaren
Halterung des Ankers (8) dienenden Nut (12) aufweist, wobei eine Nase (13) oder Federlappen den
Anker (8) derart druckbeaufschlagt, daß derselbe im Ruhezustand in der von der Magnetspule (3) abgehobenen
Position gehalten ist.
8. Kleinstrelais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der blockförmige
Ansatz des Spulenkörpers (5) gleichzeitig Träger von Steck- oder Lötanschlüssen (39,40) der Spulenwicklung
(6) ist.
9. Kleinstrelais nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Enden der einzelnen Federkontakte (26 bis 31) die die Außenseite des Relais führenden Steck- oder
Lötanschlüsse (33 bis 35) einstückig angeformt sind.
10. Kleinstrelais nach Anspruch 9, dadurch
gekenn zeichnet , daß die Steck- oder Lötanschlüsse (33 bis 35) der Federkontakte (26 bis 31)
derart in diagonaler oder Z-förmiger Anordnung durch die Bodenplatte (10) des Federbockes (1) hindurchgeführt
sind, daß bei geringem gegenseitigem Abstand der Federkontakte (26 bis 31) der gegenseitige Abstand
der Steck- oder Lötanschlüsse (33 bis 35) relativ groß ist.
11. Kleinstrelais nach Anspruch 9 oder 10, d adurch gekenn zeichnet,
daß die Steck- oder Lötanschlüsse (33 bis 35) der Federkontakte (26 bis 31) durch Umspritzen innerhalb
des Federbockes (1) positionsmässig fixiert sind.
12. Kleinstrelais nach einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß
auf die Bodenplatte (10) des Federbocks (1) eine quaderförmige , vorzugsweise aus durchsichtigem
Isoliermaterial bestehende Haube (2) aufsetz- bzw. klemmbar ist.
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D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
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